ثبت نام | کاربر گرامی خوش آمدید!

اخبار روز

موفقیت کاشت مغز انسان در موش‌ها

موفقیت کاشت مغز انسان در موش‌ها موش‌هایی هوشمند با مغز انسانی

موفقیت کاشت مغز انسان در موش‌ها

موش‌هایی هوشمند با مغز انسانی

ثریا سادات حسینی

 

در آخرین تحقیقات، دانشمندان نمونه‌های کوچکی از مغز انسان را در بدن موش‌ها کاشته و به نتایج مهمی دست یافته‌اند.

توسعه‌ فناوری‌های تصویربرداری، تحریک عصبی و دانش عصب‌شناسی در سال‌های اخیر، انقلابی را در مطالعات علوم اعصاب ایجاد کرده و سرعت پیشرفت این دانش و به تبع آن دستاوردهای مهم در این حوزه، شگفت‌آور وامیدوار‌کننده است. آینده این رشته‌ها و علوم بین‌رشته‌ای توسط دانشمندان، دریچه‌ای را به‌سوی کشفیات جدید و عجایب باور‌نکردنی باز کرده که شاید آن‌ها سال‌ها پیش جز یکسری تخیلات برای ما و دانشمندان نبوده است و این دستاوردها هستند که رسیدن به این ناممکن‌ها را ممکن می‌کنند.

آغاز راه رسیدن به موش‌های هیبریدی (ترکیبی) با این خبر شروع شد که در سال 2015 پژوهش‌هایی صورت گرفت و ۸۲ دانشمند و محقق از موسسات سراسر جهان گزارش دادند که بالاخره پس از سال‌ها تحقیق، موفق شدند بخشی از مغز یک موش را در کامپیوتر شبیه‌سازی کنند. این گزارش مستقیما از سوی «پروژه‌ مغز آبی» (Blue Brain Project) منتشر شده است. هدف این پروژه، این است که مغز موش و در‌نهایت ساختار کامل مغز انسان را در کامپیوتر شبیه‌سازی کنند. دانشمندان برای اینکه این شبیه‌سازی را انجام دهند، طی ۲۰ سال، هزاران آزمایش را روی مغز موش‌ها انجام م‌دادند و هر نوع از سیناپس و نورون عصبی کشف‌شده را ثبت کردند. این کار کمک کرد دانشمندان به مجموعه‌ای از قوانین بنیادی برسند که نحوه‌ اتصال نورون‌های عصبی به سیناپس‌ها و تشکیل میکرومدارها را توضیح می‌داد. با موفقیت در این پروژه، دانشمندان هدفی بزرگ‌تر را دنبال کردند و تصمیم دارند بافت مغز انسان را در موش‌ها پرورش دهند که گام بزرگی در راستای استفاده از ارگانوئیدها (organoids) در احیاکننده‌های پزشکی است. استفاده از ارگانوئیدها یا مغز کوچک که از سلول‌های بنیادی ساخته شده‌اند، یک روش امیدوار‌کننده برای مطالعه مغز هستند، اما طولانی‌ترین مدتی که آن‌ها در آزمایشگاه زنده مانده‌اند، فقط ۵ هفته است.

چندی بعد تیم محققان موسسه مطالعات بیولوژیکی سالک (Salk) آمریکا دریافتند که می‌توانند سلول‌ها را برای مدت طولانی‌تری زنده نگه دارند؛ اگر بتوانند تنها به‌صورت مناسب به آن‌ها خون‌رسانی کنند. به همین دلیل، آن‌ها قسمت کوچکی از بافت مغزی موش را برداشتند و ارگانوئیدها را به بخشی از مغز موش که دارای عروق زیادی بود، پیوند زدند. این ماده در بدن موش‌ها از طریق جریان خون تغذیه شده و ۲۳۳ روز دوام آورد و این اتفاق نوید و موفقیتی شد برای این هدف. برای این کار، یک ارگانوئید مغزی به اندازه یک لوبیا را در بدن یک موش کاشتند و آن را با یک پنجره شفاف پوشاندند. بعد از آن، برای اولین بار عروقی تشکیل شدند که خون از طریق آن‌ها جریان پیدا کرد و ارگانوئید نورون‌ها و آستروسیت‌های جدید را به وجود آورد. در خلال یک سال، آستروسیت‌ها به اندازه‌ای تکثیر می‌شوند که قسمت‌های زیادی جایگزین سلول اصلی شده یا حتی به‌طور کامل سلول انسانی جایگزین آن می‌شود. آستروسیت‌ها سلول هایی هستند که تغذیه و حفاظت از یاخته‌های عصبی را به عهده دارند. نتایج این تحقیق در مجله Neuroscience منتشر شده بود.

این مطالعات و آزمایشات به‌تازگی به این مرحله رسیده که محققان مرکز پزشکی دانشگاه روچستر در نیویورک، با همکاری محققان دانشگاه کپنهاگ در این روش، سلول‌های «گلیال» نابالغ موسوم به سلول‌های «پروژنیتور گلیال» را از جنین سقط‌شده انسان استخراج کردند؛ سپس این سلول‌ها به مغز نوزادان موش پیوند زده شد و در نهایت این سلول‌های انسانی رشد کرده و جایگزین سلول‌های گلیال موش شدند. این تکثیر سلول‌ها به‌تعداد ۱۲ میلیون رسید، اما عمل جایگزینی فقط زمانی متوقف می‌شود که آن‌ها به محدودیت فیزیکی مغز خودشان برسند.

سپس دانشمندان بر اساس این یافته‌ها، موش‌ها را در مجموعه‌ای از وظایف رفتاری مورد‌ارزیابی قرار دادند که برای آزمایش حافظه و قابلیت یادگیری طراحی شده بودند. آن‌ها دریافتند که این موش‌ها از یادگیری سریع‌تری برخوردار بوده و وظایف متفاوت را با سرعت چشمگیرتری نسبت به موش‌های بدون سلول‌های گلیال انسانی انجام می‌دهند. محققان سپس اثر عملکردی این سلول‌ها و به‌ویژه قابلیت شکل‌گیری حافظه جدید و یادگیری وظایف جدید را در موش‌ها به آزمایش گذاشتند و دریافتند که دو نشانگر مهم عملکرد مغز به‌طور چشمگیری در این موش‌ها ارتقا یافته‌اند. آن‌ها ابتدا دریافتند که سرعت انتقال امواج مغز در موش‌های پیوندی بسیار سریع‌تر از موش‌های عادی و بسیار شبیه‌تر به بافت مغزی انسان است. با تزریق سلول‌های انسان به بچه‌موش‌ها، دانشمندان موش‌هایی ساختند که قسمتی از مغز انسان را دارند و به این نتیجه کلی دست یافتند که این موش‌های جدید نسبت به نسل قبلی خودشان باهوش‌تر هستند و در تست‌های حافظه و ادراکی توانایی بسیار بهتری نسبت به نسل قبلی خود نشان می‌دهند.

دکتر «استیون گلدمن»، سرپرست تیم تحقیقاتی، می‌گوید: «علت تولید موش‌هایی با مغز ترکیبی (نیمی مغز انسان و نیمی مغز موش)، استفاده از این حیوانات در تحقیقات بیماری‌های مختلف از جمله اسکیزوفرنی، آلزایمر و توسعه روش‌های درمانی جدید برای ام‌اس است.»

به رغم اینکه به گفته پروفسور گلدمن این سلول‌ها موش را انسان‌تر نمی‌کنند، اما وی اقرار کرد که پژوهشگران تصمیم گرفتند به سراغ تزریق سلول به میمون‌ها نروند. پروفسور گلدمن می‌افزاید: «ما این کار را هم مدنظر داشتیم، اما به دلیل مسائل اخلاقی تصمیم به عدم انجام آن گرفتیم.» هدف، در هر صورت، باهوش‌تر‌کردن موش‌ها نبود، بلکه هدف، توسعه و پیشرفت تحقیقات در زمینه ارگانوئید بود تا در طراحی درمان‌های بهتر برای بیماری‌های عصبی و روان‌پزشکی کمک کند.

اکنون دانشمندان به مرحله‌ای رسیده‌اند که توانسته‌اند مغز موش‌ها را برای کنترل اعضای حرکتی آن‌ها هک کنند. آن‌ها با این کار می‌توانند تنها با لمس یک کلید، موش‌ها را وادار به دویدن، ثابت‌ماندن یا چرخیدن کنند. کارشناسانی از دانشگاه و کالج علوم و هنر بوفالو در نیویورک هم توانسته‌اند با استفاده از یک میدان مغناطیسی نامرئی، با موفقیت کنترل بخش‌هایی از مغز را که مسئول کارهایی چون بی‌حرکت‌ایستادن و چرخیدن هستند، به دست بگیرند.

گزارشی در سایت نوروسافاری در خصوص حاشیه‌های این دستاورد وجود دارد که دانشمندان در مورد هوشیار‌بودن یا نبودن این مغزهای کوچک بحث کرده‌اند، اما این موضوع که آن‌ها قابل کاشته‌شدن در بدن حیوانات آزمایشگاهی هستند، نگرانی‌های اخلاقی جدیدی را برای محققان این زمینه به وجود آورده است. یکی از نگرانی‌های مهم این است که ممکن است ارگانوئیدها بیش‌از‌پیش به رشد خود در بدن حیوان ادامه دهند و لذا بحث هوشیاری این بافت‌های عصبی، به طور جدی‌تری مطرح خواهد بود.

اما اعضای کمیته‌های اخلاق پزشکی به دلیل پیشرفت‌های اخیر در زمینه پرورش این مغزهای کوچک به‌وسیله کاشت آن‌ها در بدن حیوانات، ابراز نگرانی کرده‌اند. این نگرانی‌ها پس از برگزاری نشست سالیانه انجمن علوم اعصاب (sfn) در تاریخ ۱۱ نوامبر ۲۰۱۷ در شهر واشنگتن، شدت گرفت. در این نشست، دو تیم تحقیقاتی تصمیم گرفتند که نتایج تحقیقات منتشر‌نشده خود را ارائه داده و در مورد تعاملات غیر‌منتظره بین مغزهای کوچک کاشته‌شده با بدن و سیستم عصبی موش‌های میزبان صحبت کن

آزمایشات موسسه Salk، سلول‌های بنیادین انسان در حال کاشته‌شدن در جنین خوک

کاشت ساختارهای مغزی انسان در بدن موجودات غیر‌انسانی، پیچیدگی‌های اخلاقی جدیدی را ایجاد می‌کند؛ به‌طوری‌که ترس و نگرانی‌های افراد را در مورد ورود سریع و غیر‌معقول تحقیقات پزشکی به حیطه‌های نا‌معلوم، افزایش می‌دهد. پروفسور «انارد» از دانشگاه ماکسیمیلیان مونیخ می‌گوید: «اینکه سلول‌ها به همه گونه‌های متفاوت تزریق می‌شوند، بسیار شگفت‌انگیز است و این سوال را مطرح می‌کند که خصوصیات از خود سلول‌ها مشتق شده یا از محیط اکتساب می‌شود. اما در مقابل، این سوال هم مطرح می‌شود که اگر شما حیوان‌هایی با شباهت بیشتر به انسان تولید کنید، کجا می‌خواهید متوقف شوید؟»

در هر حال، این یک دستاورد مهم برای استفاده در طب بازساختی است و کاربرد ارگانوئیدهای مغزی، بررسی عملکرد رشد مغز انسان و اختلالات احتمالی است. این کار ما را یک گام به شناخت عملکرد مغز نزدیک‌ترکرده و به طراحی درمان‌هایی برای بیماری‌های ‌عصبی و روانی کمک می‌کند. محققان امیدوارند که روزی بتوانند از این بافت مغز مصنوعی برای درمان سکته و آسیبها و بیماری‌های عصب‌شناختی استفاده کنند.

 

 

تعداد بازدید: 132 تاریخ بروز رسانی: شنبه 30 تیر ماه 1397
  ارسال به دوستان
امتیاز کاربران:

اشتراک گذاری

نظری ثبت نشده است

فرم ثیت نظر

سبد خرید

تعداد: 0
قیمت: 0  ریال

تمام حقوق این سایت متعلق به مجله موفقیت می باشد.